副结核病是由副结核分枝杆菌(MAP)引起的,以顽固性肠炎和进行性消瘦为特征的人畜共患传染性疾病,会对养殖业造成严重的经济损失。
(1)吞噬细胞是MAP感染早期的主要宿主细胞,MAP进入吞噬细胞后会在______ (结构)中被分解。
(2)吞噬细胞的凋亡对于机体限制MAP的繁殖十分重要。研究人员研究了MAP菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系(结果如图)。据图可知MAP可以_______ (“促进”或“抑制”)吞噬细胞凋亡。
(3)当机体受到外界刺激时,不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激,由此有人作出推测:MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来作用吞噬细胞凋亡的。为验证此推测,研究人员设计以下实验:
(注: “+”表示加入该材料或试剂;“-”表示不加入)
①假设出现下列实验结果:与甲组相比较,乙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著_______ ;与乙组相比,丙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著_______ ,丁组显著_______ ,则说明推测正确。
②如果想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测____________________________ 。
(1)吞噬细胞是MAP感染早期的主要宿主细胞,MAP进入吞噬细胞后会在
(2)吞噬细胞的凋亡对于机体限制MAP的繁殖十分重要。研究人员研究了MAP菌株与小鼠吞噬细胞凋亡的关系(结果如图)。据图可知MAP可以
(3)当机体受到外界刺激时,不能折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,称为内质网应激。研究发现MAP能引起小鼠吞噬细胞内质网应激,由此有人作出推测:MAP可能是通过引起小鼠吞噬细胞发生内质网应激来作用吞噬细胞凋亡的。为验证此推测,研究人员设计以下实验:
组别 实验材料或试剂 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | 检测指标 |
小鼠吞噬细胞 | + | + | + | + | 凋亡相关蛋白相对含量 |
MAP菌液 | - | + | + | + | |
内质网应激抑制剂4-PBA | - | - | + | - | |
内质网应激激动剂Tm | - | - | - | + |
(注: “+”表示加入该材料或试剂;“-”表示不加入)
①假设出现下列实验结果:与甲组相比较,乙组细胞凋亡相关蛋白相对含量显著
②如果想进一步研究内质网应激介导的凋亡对MAP在细胞内繁殖的影响。则还需要在上述实验中检测
更新时间:2022-08-17 11:25:52
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解题方法
【推荐1】糖尿病因其高患病率、高致残率和高死亡率,是世界性严重公共卫生问题之一。研究人员一直试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的新方法。回答下列问题:
(1)人体中血糖的主要来源是_____ 。人体在饥饿时,下丘脑的某个区域兴奋,通过_____ 神经使胰岛A细胞分泌的_____ 增加,随血液流到全身,与_____ (填器官名)组织细胞上的_____ 相互识别并发生结合,可促进_____ 从而使血糖浓度回升到正常水平。
(2)有研究者用一种金属有机骨架纳米载体(简称U)装载胰岛素,制备成口服胰岛素,可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障,调节高血糖动物的血糖水平。
①长期皮下注射胰岛素容易产生低血糖、脂肪堆积等不良反应,皮下注射时,胰岛素到达各组织细胞发挥作用,所经过的内环境是_____ (用文字和箭头表示)。
②下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有_____ (填写字母)。
③U能逃避细胞内的一种具膜细胞器_____ (填细胞器名称),以避免所装载物被分解。
(3)研究人员将来自人类的多能干细胞诱导形成胰岛B细胞来治疗糖尿病。多能干细胞能诱导形成胰岛B细胞的根本原因是_____ 。如果将胰岛B细胞分别接种于含有5.6mmol/L葡萄糖(低糖组)和16.7mmol/L葡萄糖(高糖组)的培养液中,培养一段时间后进行检测,高糖组释放胰岛素多。此结果说明_____ 。
(1)人体中血糖的主要来源是
(2)有研究者用一种金属有机骨架纳米载体(简称U)装载胰岛素,制备成口服胰岛素,可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障,调节高血糖动物的血糖水平。
①长期皮下注射胰岛素容易产生低血糖、脂肪堆积等不良反应,皮下注射时,胰岛素到达各组织细胞发挥作用,所经过的内环境是
②下表中与U各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有
U的结构 | 补充说明 | 设计意图说明 |
内部多孔 | 胰岛素可嵌于孔内 | A.提高胰岛素的装载量 |
孔的直径为 2.6nm | 胃蛋白酶直径约6nm | B.避免胃蛋白酶水解胰岛素 |
表面可附着转铁蛋白 | 小肠上皮细胞表面 多转铁蛋白受体 | C.便于细胞识别并吸收 |
耐酸且稳定 | 在血浆中可分解 | D.消除毒性或副作用 |
(3)研究人员将来自人类的多能干细胞诱导形成胰岛B细胞来治疗糖尿病。多能干细胞能诱导形成胰岛B细胞的根本原因是
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【推荐2】内质网在真核细胞生命活动中具有广泛的作用。
(1)内质网是蛋白质、糖类和_________ 的合成和加工场所。
(2)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的__________ ,为多种酶提供附着位点。
(3)肌肉细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到_________ 中,使内质网膜内外Ca2+浓度发生变化。Ca2+与相应蛋白结合后,导致肌肉收缩,这表明Ca2+能起到__________ (填物质运输、能量转换或信息传递)的作用。
(4)在病毒侵染等多种损伤因素的作用下,内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白会聚集,引起如图所示的一系列应激过程:__________ 与错误折叠或为折叠蛋白结合,后者被运出内质网降解。内质网膜上的IREⅠ蛋白被激活,激活的IREⅠ蛋白________ HacⅠmRNA的剪接反应,剪接的HacⅠ mRNA________ 的HacⅠ蛋白作为转录因子通过核孔进入_________ ,__________ (填增强或减弱)Bip基因的表达,以恢复内质网的功能。
(5)当细胞内Ca2+浓度失衡或错误折叠、未折叠蛋白过多,无法恢复内质网正常功能时,引起细胞膜皱缩内陷,形成凋亡小体,凋亡小体被临近的吞噬细胞吞噬,在__________ 内被消化分解。
(1)内质网是蛋白质、糖类和
(2)内质网等细胞器膜与核膜、细胞膜等共同构成细胞的
(3)肌肉细胞受到刺激后,内质网腔内的Ca2+释放到
(4)在病毒侵染等多种损伤因素的作用下,内质网腔内错误折叠或未折叠蛋白会聚集,引起如图所示的一系列应激过程:
(5)当细胞内Ca2+浓度失衡或错误折叠、未折叠蛋白过多,无法恢复内质网正常功能时,引起细胞膜皱缩内陷,形成凋亡小体,凋亡小体被临近的吞噬细胞吞噬,在
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【推荐3】图1为某动物细胞中分泌蛋白的合成和分泌过程。图2为溶酶体发生过程和“消化”功能示意图。据图回答下列问题:
(1)图1中分泌蛋白的合成和分泌过程依次经过的细胞结构是(填编号):③→___ →___ →⑤→⑥。在该过程中,各结构紧密联系,体现了细胞内各种细胞器之间的___ 。若要分离上述细胞器,可采用___ 法。
(2)图1各种生物膜的结构和化学成分相似,但各种膜的功能差别较大的原因是______ 。
(3)图2中的溶酶体内含有多种水解酶。水解酶和分泌蛋白合成所需要的能量主要由______ (填细胞器名称)提供。水解酶和分泌蛋白的功能不同是由于______ 不同。
(4)图2中衰老细胞器被溶酶体“消化”后的产物除排出细胞外,还可以___ ,以应对细胞自身的需求。
(1)图1中分泌蛋白的合成和分泌过程依次经过的细胞结构是(填编号):③→
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【推荐1】据图回答下列问题:某动物正常体细胞中染色体数为2n=4,图一是该动物细胞有丝分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系;图二、图三表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像,图四表示细胞内发生的一系列重大生命活动。
(1)图一中AB段形成的原因是______ ;CD段形成的原因是______ 。
(2)图二细胞处在有丝分裂的______ 期,此时细胞的染色体数、DNA分子数、染色单体数之比为______ ;用胰蛋白酶处理图三中结构5后,剩余的细丝状结构是______ 。
(3)与处于分裂末期的植物细胞相比,该动物细胞在该时期不会出现______ 。
(4)请在下图中画出该动物细胞一个细胞周期中核DNA数量变化曲线图______________ 。
(5)对于人体来说,图四中ABCD四项生命活动中,有积极意义的有______ 。(填字母)
(6)图四中B过程表示一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生______ 的过程。
(7)下列关于细胞凋亡的说法错误的是______
(1)图一中AB段形成的原因是
(2)图二细胞处在有丝分裂的
(3)与处于分裂末期的植物细胞相比,该动物细胞在该时期不会出现
(4)请在下图中画出该动物细胞一个细胞周期中核DNA数量变化曲线图
(5)对于人体来说,图四中ABCD四项生命活动中,有积极意义的有
(6)图四中B过程表示一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生
(7)下列关于细胞凋亡的说法错误的是______
A.由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡 |
B.对于单细胞生物体来说,细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡 |
C.年轻个体内的细胞不会凋亡 |
D.细胞凋亡与细胞坏死不同 |
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【推荐2】图1是高等动物细胞亚显微结构模式图,图2是某一生物体中不同细胞的分裂示意图,图3表示图2生物细胞分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和DNA含量的关系。据图回答问题:
(1)图1细胞中,“能量通货”ATP产生的场所有__________ ,能发生碱基互补配对的细胞器有_________ 。若利用磷脂酶处理,其功能不受影响的细胞结构有__________________ (以上均填标号),若该细胞被病原体感染,因病原体大量繁殖而死亡,则__________________ (选填“属于 ”或“不属于 ”)细胞凋亡。
(2)图2中A细胞的名称是_________ 。
(3)若图1示人体皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生图2中___________ 细胞所示的分裂现象。
(4)图3中a〜c表示染色单体的是__________ ,Ⅲ对应于图2中的__________ 细胞,由Ⅲ变化为Ⅳ的原因是____________________________________ 。
(1)图1细胞中,“能量通货”ATP产生的场所有
(2)图2中A细胞的名称是
(3)若图1示人体皮肤生发层细胞,则该细胞可能会发生图2中
(4)图3中a〜c表示染色单体的是
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【推荐3】癌症是人类健康的大敌,为研究冬虫夏草提取物和鬼臼类木脂素的抗癌机理,科研小组做了大量实验,请根据以下实验材料,完善实验思路,并回答相应问题。
实验材料:卡氏瓶若干、小鼠肝腹水癌细胞、动物细胞培养液、冬虫夏草提取物溶液、鬼臼类木脂素溶液、生理盐水、血细胞计数板等。(说明:Bl-2蛋白含量具体测定方法不作要求)
(1)完善实验思路
①取卡氏瓶若干随机均分为3组,编号A、B、C,分别加入________________ 。
②A组加入一定量冬虫夏草提取物溶液,B组加入等量鬼臼类木脂素溶液,C组加入等量生理盐水,置于37℃CO2培养箱中培养48h。
③将3组培养液分别离心,取各组上清液测得几种物质的相对量,并计数沉淀物中__________________ ,检测 _________________ 。
④对实验数据进行统计分析。结果如下表:
(注:+的数量表示相对量的大小)
(2)设置C组的目的是________________ 。由结果可知,冬虫夏草提取物的作用机理是抑制_________________ 进入癌细胞,导致癌细胞死亡。鬼臼类木脂素的作用机理是抑制癌细胞对______________ 的摄取,从而抑制_____________ 的合成。
(3)经研究Bcl-2蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白,据实验结果分析Bcl-2蛋白是一种________ (促/抗)细胞凋亡蛋白。
实验材料:卡氏瓶若干、小鼠肝腹水癌细胞、动物细胞培养液、冬虫夏草提取物溶液、鬼臼类木脂素溶液、生理盐水、血细胞计数板等。(说明:Bl-2蛋白含量具体测定方法不作要求)
(1)完善实验思路
①取卡氏瓶若干随机均分为3组,编号A、B、C,分别加入
②A组加入一定量冬虫夏草提取物溶液,B组加入等量鬼臼类木脂素溶液,C组加入等量生理盐水,置于37℃CO2培养箱中培养48h。
③将3组培养液分别离心,取各组上清液测得几种物质的相对量,并计数沉淀物中
④对实验数据进行统计分析。结果如下表:
组别 | 培养液中物质的相对量 | 肝腹水癌 细胞数目 | Bcl-2蛋 白相对量 | ||
胸腺嘧啶 | 尿嘧啶 | 葡萄糖 | |||
A | ++ | ++ | +++++ | + | + |
B | +++++ | +++++ | ++ | + | + |
C | + | + | + | +++++ | +++++ |
(注:+的数量表示相对量的大小)
(2)设置C组的目的是
(3)经研究Bcl-2蛋白是一种调控细胞凋亡的蛋白,据实验结果分析Bcl-2蛋白是一种
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解题方法
【推荐1】据中国国家流感中心发布的2023年第7周中国流感监测周报显示,近期甲型流感(甲型HIN1流感病毒感染引起的急性呼吸道传染病)的来势最为凶猛。甲型H1N1流感病毒侵入人体后,发病时有高热、干咳、浑身酸痛、呼吸困难等症状。回答下列问题:
(1)感染流感会引起咳嗽反射,该过程中兴奋在神经元之间是单向传递的,其原因是____________________ ,在突触小体上发生的信号转换形式是____________________ ,在一般情况下人可以有意识的控制咳嗽反射,说明________________________________________ 。
(2)若图中神经细胞所处细胞外液中Na+浓度降低,A点的静息电位将____________________ (填“不变”“增大”或“减小”),A点兴奋时形成的动作电位峰值将____________________ (填“不变”“增大”或“减小”)。
(3)研究表明位于肺部表面的神经末梢上的TRPA1是咳嗽的“开关”。如果有刺激物随空气进入肺部,刺激物与TRPA1会发生结合,促进Ca2+的流动引起神经末梢膜侧内的电位变化是____________________ ,使神经末梢兴奋继而引起一系列反应,使人咳嗽。这一研究成果有助研发咳嗽的新药物,试说明研发新型咳嗽药的思路是____________________________________________________________ 。
(1)感染流感会引起咳嗽反射,该过程中兴奋在神经元之间是单向传递的,其原因是
(2)若图中神经细胞所处细胞外液中Na+浓度降低,A点的静息电位将
(3)研究表明位于肺部表面的神经末梢上的TRPA1是咳嗽的“开关”。如果有刺激物随空气进入肺部,刺激物与TRPA1会发生结合,促进Ca2+的流动引起神经末梢膜侧内的电位变化是
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【推荐2】母亲孕期肥胖或高血糖会增加后代患肥胖和代谢疾病的风险。科学家用小鼠进行实验,研究孕前高脂饮食对子代代谢调节的影响。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
①正常情况下,体脂增加使脂肪细胞分泌的瘦素增多,瘦素经____________ 运输作用于下丘脑饱中枢,抑制食欲,减少脂肪合成,该机制为_____________ 调节。表中结果显示,实验组孕鼠瘦素含量________ ,但瘦素并没有发挥相应作用,这种现象称为“瘦素抵抗”。
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是____________ 。
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。图1结果显示,与对照组相比,____________ ,推测实验组子鼠出现了“胰岛素抵抗”。
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。①结果显示,实验组通过_________ 脂联素基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,从而_________ ,影响脂联素的合成,使组织细胞对胰岛素的敏感性降低。
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈_________ 相关。但由于血脂过高会抑制瘦素向脑内运输,导致瘦素抵抗,引起肥胖。
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议:__________ (写出两点)。
(1)从孕前4周开始,实验组雌鼠给予高脂饮食,对照组雌鼠给予正常饮食,食物不限量。测定妊娠第20天两组孕鼠相关代谢指标,结果如下表。
分组 | 体重(g) | 胰岛素抵抗指数 | 脂肪含量(mg/dL) | 瘦素含量(ng/dL) | 脂联素含量(μg/dL) |
对照组 | 38.8 | 3.44 | 252 | 3.7 | 10.7 |
实验组 | 49.1 | 4.89 | 344 | 6.9 | 5.6 |
②脂联素是脂肪细胞分泌的一种多肽激素,能增加细胞对胰岛素的敏感性。据此推测实验组孕鼠出现胰岛素抵抗的原因是
(2)24周龄时,给两组子代小鼠空腹注射等量的葡萄糖或胰岛素,检测结果如图1。图1结果显示,与对照组相比,
(3)研究发现,幼鼠脂肪组织的瘦素和脂联素含量与各自母鼠均呈正相关。测定幼鼠脂联素基因和瘦素基因的表达量、基因启动子所在区域的组蛋白甲基化水平,结果如图2。①结果显示,实验组通过
②瘦素基因的表达量与其启动子所在区域的组蛋白甲基化水平呈
(4)根据该项研究结果,对备孕或孕期女性提出合理建议:
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【推荐3】氢是一种清洁能源,生物制氢是指利用生物自身的代谢作用将H2O或有机物转化为H2.在正常情况下,莱茵衣藻能利用光能将H2O分解成[H]和O2,[H]可参与暗反应,但在低氧条件下,叶绿体中的产氢酶活性提高,使[H]转变为氢气。请回答下列问题:
(1)低氧条件下,莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高,使在_____ (填具体结构名称)中产生的[H]转变为H2。产氢会导致莱茵衣藻生长不良,请从光合作用物质转化的角度分析其原因_____ 。
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。
实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有_____ 作用。
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为_____ 和_____ 。
(3)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是_____ ,因此可通过筛选高耐氧产氢藻株以提高莱茵衣藻的产氢量。
(1)低氧条件下,莱茵衣藻叶绿体中的产氢酶活性提高,使在
(2)CCCP(一种化学物质)能抑制莱茵衣藻的光合作用,诱导其产氢。已知缺硫也能抑制莱茵衣藻的光合作用。为探究缺硫对莱茵衣藻产氢的影响,设完全培养液(A组)和缺硫培养液(B组),在特定条件下培养莱茵衣藻,一定时间后检测产氢总量。
实验结果:B组>A组,说明缺硫对莱茵衣藻产氢有
为探究CCCP、缺硫两种因素对莱茵衣藻产氢的影响及其相互关系,则需增设两实验组,其培养液为
(3)在自然条件下,莱茵衣藻几乎不产氢的原因是
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